Masterarbeit Albrecht Zenker

Titel der Arbeit:
Genauigkeitsuntersuchung von UAV-Bilddaten und terrestrischen Laserscannerdaten erstellten digitalen Geländemodellen

Betreuer:
Dipl.-Geogr. Anette Eltner, Dr.-Ing. Danilo Schneider

Beschreibung:

Für viele Anwendungen und Aufgaben unserer heutigen Zeit ist die digitale Repräsentation von dreidimensionalen Daten in Form von digitalen Geländemodellen, kurz DGM, nicht mehr wegzudenken. Dabei ergeben sich immer höhere Genauigkeitsanforderungen um Ereignisse detektieren und interpretieren zu können. Für geologische Prozesse, wie Bodenerosionen sind somit hochauflösende DGMs erforderlich, um Aussagen über Erosions- und Akkumulationsflächen zu ermöglichen.
Die Masterarbeit befasst sich daher mit dem Genauigkeitspotential von aus UAV-Bilddaten und terrestrischen Laserscannerdaten erstellten digitalen Geländemodellen. Neben dem Laserscanner LMS 420i der Firma Riegl wurden drei Kameras (Nikon D700, Sony Nex-5N und Panasonic Lumix DMC-LX3) für die UAV-Aufnahmen verwendet. Aus den Bildern wurden die DGMs in „PhotoScan“ von Agisoft und „Pix4Dmapper“ von Pix4D SA erzeugt. Für die Untersuchungen der DGMs wurde eine Referenzfläche mit übergeordnet genau bekannter Geometrie geschaffen. Anschließend wurden Differenzbilder generiert, aus welchen die Höhengenauigkeit dieser Geländemodelle abgeleitet werden kann. Um die Lagegenauigkeit interpretieren zu können, wurden Objekte im Referenzraum aufgenommen.
 

 

Die Analysen haben gezeigt, dass alle DGMs ein sehr hohes Genauigkeitspotential besitzen. In Abhängigkeit von der Flughöhe ist den Geländemodellen aus UAV-Aufnahmen eine höhere Genauigkeit als dem DGM der Laserscannerdaten zuzuweisen. Es hat sich gezeigt, dass für die DGMs aus Senkrechtaufnahmen eine Lagegenauigkeit von 2 bis 3 Pixel zu erwarten ist und die Höhengenauigkeit bei 3 bis 4 Pixeln liegt. Für kleinräumige Flächen ist für die Laserscanneraufnahmen mit einer Genauigkeit von 2 bis 3 cm in der Lage und 1 bis 2 cm in der Höhe zu rechnen. Dies zeigt, dass digitale Geländemodelle aus UAV-Aufnahmen geeignet sind Geländeveränderungen durch Bodenerosion mit hoher Auflösung und Genauigkeit zu detektieren.